Электричество

Электрическое поле

Однородное поле. Поверхностная плотность заряда.

Однородное электрическое поле

Возьмем две одинаковые металлические пластины и расположим их параллельно друг другу, как показано на рисунке. Если одной пластине сообщить заряд +q, а другой -q, то между ними возникнет электрическое поле. Линии напряженности этого поля оказываются параллельными, если расстояние между пластинами мало по сравнению с их линейными размерами. Можно доказать, что плотность линий напряженности в поле между пластинами всюду одинакова и, следовательно,

$$E=const$$ ( 10 )

Однородным электрическим полем называют поле, векторы напряжённости которого во всех точках одинаковы.

Однородным можно считать только поле в середине пространства между пластинами, так как у краёв пластин векторы напряжённости E оказываются неодинаковы. Важно отметить, что разноимённые заряды притягиваясь, располагаются по внутренним поверхностям пластин.

Величина σ, характеризующая распределение заряда по поверхности, называется поверхностной плотностью заряда. Поверхностная плотность заряда, равномерно распределенною по поверхности, измеряется количеством электричества, приходящегося на единицу площади этой поверхности.

$$\sigma =\frac{q}{S} $$( 11 )

Выведем единицу поверхностной плотности заряда а в СИ:

$$\sigma =\frac{1Кл}{1м^2}=1\frac{Кл}{м^2}=\frac{А\cdot с}{м^2}$$

В СИ за единицу σ принимается такая поверхностная плотность заряда, при которой на площади в 1 м2 равномерно распределен заряд в 1 Кл.

Отметим еще, что у краев. металлических пластин вследствие отталкивания одноименных зарядов плотность зарядов несколько больше, чем в центре пластин. Однако вдали от краев пластин плотность зарядов на пластинах можно считать постоянной, если расстояние между пластинами мало по сравнению с их линейными размерами.

Завиток